数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法

机床能量消耗过程的评估和分析是机床能效优化研究的基础。现有研究提出的机床能耗模型主要是静态能耗模型,少数对机床动态性能耗的研究又主要集中在机床运行状态的动态性的建模,缺乏对机床能量源特别是数控机床多能量源的动态性能耗的研究。针对数控机床能量源多、加工任务及加工参数动态变化等特点,提出了一种数控机床多能量源的动态能耗建模与仿真方法。对数控机床能耗过程的动态性进行分析;在此基础上,结合面向对象着色赋时Petri网(Colored timed object-oriented Petri net,CTOPN)和虚拟部件方法建立数控机床多能量源动态能耗模型,其中CTOPN模型用于描述数控机床能耗过程机床和多能量源运行状态的动态特性,虚拟部件方法用于描述数控机床多能量源受加工参数影响的动态特性;通过CTOPN中"变迁"蕴含的信息来驱动虚拟部件模型实现对数控机床多能量源的动态能耗特性的建模。案例分析结果证明了该方法的可行性,上述模型可为数控机床动态能耗的预测、综合的能耗特性分析以及定量的能耗影响因素分析提供一种基础支持,具有较广阔的应用前景。     

基于支持向量机数控机床切削能耗预测方法研究

数控机床在制造业中耗能比例大,研究其耗能至关重要。在数控机床切削过程中,切削参数的不同直接影响数控机床切削能耗大小。基于此分析切削过程中切削速度、进给量和切削深度等切削参数对数控机床切削能耗的影响,搭建基于支持向量机数控机床能耗与切削参数的模型。实例对比验证了基于支持向量机数控机床能耗预测方法的可行性,简化了传统经验公式繁琐的计算过程,相对于BP神经网络法比较精确,为数控机床节能问题、能耗定额等实际问题提供了基础理论依据。     

虚拟数控机床技术及其应用

介绍了虚拟数控机床（VMT）的发展趋势以及在虚拟制造中的作用,通过描述虚拟数控机床的功能分析,提出了虚拟数控机床的框架结构,并给出了它的工作原理和应用。     

数控机床误差补偿及其应用

随着我国科学技术以及经济社会的飞速发展,人们的生活品质逐渐提高,而机械制造业逐渐成为社会发展中必不可少的一部分。而数控机床的精密程度是机械制造业的重点项目,只有数控机床的精密程度进一步提高,我国的机械制造业才能随之更进一步发展,从而为我国的经济社会发展作出贡献。数控机床误差补偿是其精密度提高的关键技术,将其研究并全面应用可以使得机械制造更加精密。本文将介绍数控机床的重要性,并且说明数控机床误差补偿的概念,分析数控机床误差补偿的关键技术并研究其应用,明确数控机床误差补偿对于机械制造业的意义。     

砂型数字化加工能耗影响因素分析及节能控制技术研究

基于无模铸造技术,开展了砂型数字化加工过程中,不同工艺参数对能耗的影响因素分析,通过分析得出不同工艺参数影响规律,在此基础上之上,提出了节能控制方法和技术,实现无模铸造成形机节约能耗的目的,从而实现绿色化、节能减排的目的。本实验采用自主开发的电能监控系统软件检测记录数据,本软件基于LabVIEW平台开发,与西门子智能仪表串口通讯,将耗电量数据记录并保存在Access数据库中。     

机械制造过程能耗评估模型及其在工艺规划中的应用

机械制造业是我国能源消耗和二氧化碳排放的重要源头。以齿轮加工为例分析了典型机械产品机械制造工艺流程,指出制造过程全过程包括能源制造阶段、辅助材料制造阶段,原材料制造阶段,产品制造阶段,将机加工工艺能耗分为直接能耗及间接能耗两大类,直接能耗指用于实现零件的切削加工能耗,间接能耗指物料能耗,是指在生产原材料及辅助物料的过程中产生的能耗,并建立了相应的估算模型。结合两个案例分析说明了将工艺能耗引入作为工艺规划又一目标,对加工方法及加工顺序选择的影响。     

《数控机床及其应用》

安田工业株式会社(YASDA)是日本精密坐标镗床的制造商，从机床制造、精密航空零部件加工，到半导体模具、彩色液晶显示器导光板的加工，YASDA的数控精密坐标镗床始终活跃在世界各国的各行各业里，并以其高精度、长期稳定可靠博得了世界各厂家的高度信赖和评价。     

多坐标数控机床通用运动学模型的建立

研究并建立了多坐标数控机床的通用运动学模型,该模型可适应不同的机床结构形式,而且考虑了机床结构误差的影响,为多坐标数控加工运动指令生成的通用化和机床误差补偿奠定了基础。     

典型切削机床能耗模型的研究现状及发展趋势

机床作为机械制造行业的母机,数量大、能耗高、效率低。近年来,学者们为建立精确的机床能耗模型已做大量工作。针对典型切削机床能耗的建模现状,从切削单元能耗、加工阶段整机能耗、工艺单元能耗三个层次进行综合分析。进而从节能优化、产品绿色性评估、企业资源配置、机床绿色设计四方面对机床能耗模型的应用进行论述。目前,机床能耗的建模逐渐面向高端数控机床,建模的目标性更加明确,与工业应用的结合也使得模型的实用价值不断提升。     

多台数控机床强度函数浴盆曲线建模技术研究

为了准确描述复杂产品故障过程的浴盆曲线趋势,建立多台数控机床的强度函数浴盆曲线模型,并采用极大似然方法对模型进行参数估计。利用基于试验总时间(TTT)的趋势检验方法验证故障过程的浴盆曲线趋势。从浴盆曲线两转折点的可靠性含义出发,对累计平均无故障工作时间进行分析,提出一种确定浴盆曲线转折点的方法。通过对3台数控磨床的实例计算和分析,说明本文模型与方法在实际应用中的有效性。     

数控机床关键结构件的优化设计

结构优化能综合处理并最大限度满足从不同角度提出的要求,实现减轻结构重量、保证结构刚度、降低应力水平、提高产品可靠性等多方面目标。针对一类高速数控龙门铣床关键结构件,为减小切削力下机床的变形,采用拓扑优化技术对机床主轴滑枕零件从轮廓形外形到加强筋的位置、厚度进行多层次优化。分析表明,拓扑优化后结构与原始结构相比,重量增加了3.6%,但变形减小了30%,固有频率提高了29%,通过优化既提高了机床的精度,也提高了机床的动态性能,优化效果非常明显。新产品开发中采用优化计算不但可以改变材料的分布,使好钢用在刀刃上,而且对创新设计思路起到极大的推动作用。     

我国数控机床功能部件发展初探

针对目前我国机床行业的现状,指出了机床行业发展的瓶颈,即数控机床功能部件发展滞后的问题,并结合专家的意见,提出了加快数控机床功能部件发展步伐的解决途径。     

混凝土数控机床支承件组合结构设计与优化研究

作为数控机床的基础件,支承结构在很大程度上决定了机床的性能,然而基于传统材料的机床结构的优化几乎已接近极值.针对这种情况,提出了一种基于混凝土的组合结构并应用在支承件中.以床身为对象,采用外部钢板、内部填充混凝土制作"三明治"式组合结构,并对导轨进行预埋和稳定性增强设计.首先对铸铁床身以及混凝土床身结构进行动、静力学分...     

浅析工作状态下影响数控机床切削能耗的因素分析

随着经济等方面的不断发展,居民生活以及生产力水平得到了极大地提高,就在工业化进程飞速加快当中,能源问题越发严峻,以至于各界人士对节能减排工作形成了高度重视.其中以我国制造行业为核心,面对严重能源消耗的现象,做到节能减排的关注核心,实际制造企业生产过程中,最基础的部分就是机械加工,那么制造行业实施节能减排处理,可以从加工...     

Prospects for CNC Machine Tools

The main global trends in the production of high-technology CNC systems are identified. Topics analyzed include system architecture; the use of high-speed industrial networks based on fieldbus technologies; the potential of multiple-channel and multiple-axis machining; spline interpolation in the machining of complex contours and free surfaces; and five-coordinate machining with 3D correction of the tool radius and length. In the light of global trends, decisions are made regarding the development of the AksiOMA Kontrol CNC system.     

JCSDNC数控机床DNC网络在我厂的应用

介绍了采用JCSDNC构建的数控车间DNC网络的硬件结构和软件模块及该网络的程序数据库与流程管理、程序传输方面的具体实现方法、采集车间工况数据实现加工业绩的自动统计.     

基于工件材料去除率的滚齿机床能耗模型

开展了滚齿机床能耗建模与参数分析的研究。基于滚刀和工件的几何参数与空间运动分析,进行未变形切屑的数值计算,求取了滚齿加工过程中材料去除率的数值,建立了滚齿机床能耗预测模型,并通过正交试验进行了验证,平均预测准确率超过95%。基于实验结果与所提出的数值模型,对比分析了进给速度、滚刀转速与切削深度对表征能量利用效率的比能耗的影响,结果表明,所提出的模型可以准确预测滚齿加工过程中的机床能耗。     

数控机床中预应力技术的应用

数控机床工作台的直线运动主要是通过伺服电机接受电讯号产生角位移,然后通过精密滚珠丝杠转变成直线运动,使工作台作X、Y方向的直线运动。只有使整个传动链在有负荷的情况下实现无变形传动,才能在正常工作中发出一个位移量的电讯号而使工作台精确地移动这个位移量。在普通机床上一般只要做到     

数控机床功能的开发与应用

运用宏程序开发数控机床的功能可以提高编程的效率,并能扩展数控机床的使用范围。通过典型案例阐述了在数控加工中,用户可以根据实际需求,开发设计、应用宏程序功能。由此证明,运用宏程序开发数控机床的功能是充分发挥数控机床性能的最佳途径。